【题目】阅读下面的材料，完成（1）～（5）题。
科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术——TALEN技术（原理见下图）。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质（TALE），它的二连氨基酸（NI、NG、HD、NN，其中字母N、I、G、H、D分别代表了一种氨基酸）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系：NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G。FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此，可以利用TALE作为DNA识别域，用FokⅠ二聚体定点切断DNA。
科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除，以得到光敏雄性不育水稻新品种。
（1）在TALEN技术的设计中，选择使用FokⅠ单体而不直接使用FokⅠ二聚体，这样能减少对DNA的__________切割，保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除，没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应__________（选填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。
（2）若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“-TGACC-” ，则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为__________。用这种方法，可以确定TALE蛋白的氨基酸序列，进而人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与__________基因进行融合，得到融合基因。
（3）科研人员用图2所示的质粒为载体，其中的潮霉素抗性作为标记基因，作用是__________。应选用__________酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒，并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中，再利用__________技术获得T0代植株。
（4）由于基因靶向敲除成功的概率比较低，所以科研人员培育T0代植株时应保证__________日照条件，待其自花受粉得到T1代，再将T1代植株__________，并在开花期随机选择一部分植株的花粉进行鉴定，鉴定方法是__________。若观察到某植株的花粉全部未被染成蓝色，则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。
（5）与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性，这是因为__________。
【答案】非靶向（或“随机”） 不具有 
FokⅠ单体 筛选转化成功的受体细胞 BamH Ⅰ及DNA连接 植物组织培养 短 在长日照下种植 将花粉用碘液染色后，在显微镜下观察 光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育
【解析】
分析题干的信息：细菌蛋白质（TALE）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系，FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。
水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。
基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。
（1）如果使用FokⅠ二聚体，根据图示，可以对靶基因的左侧和右侧序列进行随机切割，所以为了较少对DNA的随机（非靶向）切割，保证了基因敲除的靶向性。由于限制酶的特点是识别特定的序列并在特定的位点进行切割，所以应选择不具有类似于限制酶的“限制性”。
（2）根据NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G，所以二连氨基酸序列应为
，融合基因可以将TALE蛋白基因和FokⅠ单体基因进行融合，如果表达后就可以获得具有特异性识别并且切割的酶。
（3）在基因工程中，标记基因的作用是筛选转化成功的受体细胞，根据启动子的启动方向可知，用HindⅢ酶处理，目的基因插入的位置是表达不出来的，所以选择BamHⅠ进行切割，并用同种酶处理目的基因，再用DNA连接酶形成重组质粒，将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中后，在利用植物组织培养技术获得T0代植株。
（4）由于在短日照条件下均表现为雄性可育，在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育，所以T0代应该保证短日照条件，获得F1代后将其放入长日照下种植，淘汰没有光周期蛋白的个体，然后进行花粉鉴定，因为基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉，所以可以用碘液染色。
（5）由于光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育，所以与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中生物 来源： 题型：
【题目】2019年6月17日，新华社发布《屠呦呦团队放“大招”：“青蒿素抗药性”等研究获新突破》，屠呦呦团队近期提出应对“青蒿素抗药性”难题的切实可行治疗方案，并在“青蒿素治疗红斑狼疮等适应症”方面取得新进展。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，让青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿素中过量表达，其过程图如下：
回答下列问题：
（1）图中酶1是____________，酶2分别是____________。利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90-95℃，目的是破坏了DNA分子中的______键。在构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入到Ti质粒的____________中。
（2）检验目的基因是否整合到青蒿素基因组，可以将放射性同位素标记的________________做成分子探针与青蒿素基因组DNA杂交。理论上，与野生型相比，该探针与转基因青蒿素DNA形成的杂交带的量_________（填较多或较少）。
（3）据图分析，农杆菌的作用是____________________________________。判断该课题组的研究目的是否达到，必须检测转基因青蒿素植株中的________________________。
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【题目】艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征，由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起。猴免疫缺陷病毒（SIV）与HIV结构相似，可引起猴出现艾滋病样症状。
（1）CD4+ T细胞作为T细胞的一种，在________中发育成熟后，在其表面蛋白α4β7等物质的介导下识别并结合血管内皮细胞，随后沿着血管进入肠组织。HIV和SIV主要侵染肠组织中的CD4+ T细胞并在其中大量增殖，从而破坏宿主的________免疫。
（2）ART疗法是当前较为常用的艾滋病治疗方法。司他夫定是ART的常用药物之一，其结构与脱氧胸苷相似，但不能参与磷酸二酯键的形成，可在_________过程中竞争性抑制胸腺嘧啶脱氧核苷酸与酶的结合，从而抑制HIV或SIV的的增殖，发挥治疗作用。
（3）甲研究小组利用α4β7制备单克隆抗体，以感染SIV的猕猴为动物模型，对如下表所示的两种治疗方案进行了对比研究。在实验过程中定期检测猕猴的血浆和肠组织中SIV的含量，结果如图1和图2所示。
阶段Ⅰ | 阶段Ⅱ | 阶段Ⅲ | 阶段Ⅳ | 阶段Ⅴ | |
方案1 | SIV感染 | ART | ART+α4β7抗体 | α4β7抗体 | 无治疗 |
方案2 | SIV感染 | ART | ART+对照抗体 | 对照抗体 | 无治疗 |
注：α4β7抗体不损伤CD4+ T细胞。
①图1和图2的实验结果可以说明两种方案中ART均能抑制血浆和肠组织中SIV的增殖，且方案1的整体治疗效果更好。判断依据是________。
②结合实验结果及（1）信息，推测α4β7抗体的作用机理是__________。
（4）乙研究小组使用本小组保存的SIV和α4β7的另一种抗体（不损伤CD4+ T细胞）重复了上述实验（其它实验材料均与甲研究小组相同）。结果显示，方案1和2的曲线在五个阶段均几乎重合，且与甲小组实验结果中方案2的曲线相似。造成两个研究小组实验结果不同的原因可能有_________。
A. 两个研究小组所用的病毒来源不同
B. 甲研究小组使用的SIV发生过变异，不能在宿主细胞中增殖
C. 乙研究小组使用的SIV发生过变异，其增殖不受到ART的抑制
D. 甲研究小组使用的α4β7抗体具有某种未知的作用，可以抑制SIV在停药后的增殖
E. 乙研究小组使用的α4β7抗体已失效，不能与CD4+ T细胞表面的α4β7结合
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【题目】如图是植物激素生长素（IAA）和赤霉素（GA）对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析，正确的是
A.相对根而言，茎对IAA和GA更敏感
B.IAA浓度为b时，根不生长
C.IAA浓度大于c时，茎的生长受抑制
D.仅IAA表现出两重性，GA无两重性
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【题目】亨廷顿舞蹈症（HD）患者是由于编码亨廷顿蛋白的基因（H基因）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复所致。
（1）某HD家系图（图1）及每个个体CAG重复序列扩增后，电泳结果如图2。
①据图1判断HD是一种__________染色体遗传病。
②据图推测，当个体的所有H基因中CAG重复次数__________25次时才可能不患病。与Ⅰ-1比较，Ⅱ-1并未患病，推测该病会伴随__________呈渐进性发病。
③与Ⅰ-1比较，Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5的H基因中CAG重复次数均有增加，这表明患者Ⅰ-1__________过程中异常H基因的重复次数会增加。
（2）由于缺乏合适的动物模型用于药物筛选，HD患者目前尚无有效的治疗方法。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植技术成功培育出世界首例含人类突变H基因的模型猪，操作过程如图3。
①从可遗传变异类型来看，模型猪发生的变异是__________。
②筛选含有目的基因的体细胞，将细胞核移植到__________中，构建重组细胞，再将重组细胞发育来的早期胚胎移植到代孕母猪体内，获得子代F0，此过程体现出动物细胞核具有__________。
③将F0与野生型杂交得到F1，F1再与野生型杂交得到F2。在F0、F1、F2中，更适合作为模型猪的是F2个体，理由是__________。
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【题目】如图为细胞融合的示意图，请判断下列题有关叙述是否正确？
（_____）（1）若a细胞和b细胞是植物细胞，需要先脱分化再诱导融合。
（_____）（2）a细胞和b细胞之间的融合均可用电场促融处理。
（_____）（3）c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关。
（_____）（4）c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因。
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【题目】我国科学家培育抗虫棉的流程如图所示。回答下列有关问题。
（l）基因工程中用到的基本工具酶是____________________。细菌的基因能整合到棉花细胞的DNA上并在棉花细胞中表达的原因是______________________________。
（2）①过程是指____________________，该过程所依据的原理是____________________，常用于调节该过程的植物激素有________________________________________。
（3）若要检测Bt毒蛋白基因在棉花细胞中是否完全表达，在分子水平上的检测方法是_____________________。
（4）为了保持抗虫性状，可利用抗虫棉的体细胞脱分化产生愈伤组织，然后进一步制造人工种子。人工种子的结构包括____________________。
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【题目】Ⅰ．有几位同学利用不同生长时期的大豆作为实验材料，进行了下列实验，请回答问题：
（1）选取大豆种子检测子叶中的脂肪与蛋白质，图1、图2分别为相应步骤的实验操作示意图。
图1玻片上的子叶切片已经用苏丹Ⅲ染液染色3min，接着滴加1~2滴试剂甲的作用是________。图2中试剂乙的名称和颜色分别是________。
Ⅱ．为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题：
材料用具：试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸；新鲜的质量分数为20%的鸡肝研磨液；新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。
（1）实验步骤：
①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1mL蒸馏水，向2号试管内加入________，向3号试管内加入________，并振荡试管。
②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴________。
③仔细观察各试管内产生气泡的多少并记录。
④实验结果分析得出结论。
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【题目】某淡水湖泊生态系统因为N、P元素等无机污染引起了藻类的大量繁殖，研究人员拟采用生物控制技术进行防治，对该生态系统的有机碳生产率及能量流动进行了研究，结果如图所示。分析回答下列问题。
（1）在湖泊中包括很多种动物、植物和微生物，测定_____是群落调查的基本内容。在湖泊中，随着水深的变化，不同水层分布着不同类群的生物，这体现了群落的_____。
（2）图甲显示：5、7月份0.2m处有机碳的生产量很高，但0.6m以下水深有机碳生产率较低，主要原因是_____。
（3）研究及实验应用结果表明，在不投放饵料或少投放饵料的情况下，大量养殖能够吞食浮游植物、浮游动物的鱼类，对减轻水体富营养化及淡水湖的污染有明显效果。放养这些鱼类增加了该生态系统中_____的复杂性，促进了该生态系统的_____功能。
（4）图乙为该生态系统中能量流经某几个营养级的示意图（a～i表示能量值，①～③表示生理过程）。图中①表示_____，分解者获得的g、h中的能量依次来源于_____营养级，该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率可表示为_____×100%。
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